Inhalt

Das Modul Rechnerarchitektur behandelt grundlegende Konzepte und Architekturen von Rechnersystemen. Themenbereiche sind hier insbesondere Von-Neumann-Rechner, Harvard-Architektur, Mikroarchitektur RISC/CISC, Mikroprogrammierung, Pipelining, Cache, Speicherhierarchie, Bussysteme, Assemblerprogrammierung, Multiprozessorsysteme, VLIW, Sprungvorhersage. Ebenso werden interne Zahlendarstellungen, Rechnerarithmetik und die Repräsentation weiterer Datentypen im Rechner behandelt.

Vorlesungstermine

Vorlesung Inhalt Datum
1

0 Organization

1 Introduction
  1.1 Single processor systems (slide 1.1.29)

 21.10.2025
2

1 Introduction
  1.1 Single processor systems
  1.2 Performance of processors
  1.3 Micro architecture vs. ISA

 28.10.2025
3

2 Data Arithmetic
  2.1 Numbering Systems

3 Microarchitecture
  3.1 Architecture of a simple microprocessor

 04.11.2025
4

3 Microarchitecture
  3.1 Architecture of a simple microprocessor
  3.2 Introduction to pipelining

 11.11.2025
5

3 Microarchitecture
  3.2 Introduction to pipelining
  3.3 Data hazards

 18.11.2025
6 3 Microarchitecture
  3.3 Data hazards
  3.4 Structural hazards
  3.5 Control hazards
  3.6 Branch prediction		 25.11.2025
7

3 Microarchitecture
  3.6 Branch prediction
  3.7 Superscalar processors

 02.12.2025
8

4 ISA
  4.1 CISC vs. RISC 
  4.2 Procedures, Traps, Interrupts & Co.

 09.12.2025
9

5 Memory
  5.1 Memory Hierarchy
  5.2 Main Memory

 16.12.2025
10

5 Memory
  5.3 Caches
  5.4 Virtual Memory

 06.01.2026
11

5 Memory
  5.5 Multiprocessorsystems

6 Data Arithmetic II
  6.1 Negative Numbers

13.01.2026
12

6 Data Arithmetic II
  6.2 Floating Point Numbers

 20.01.2026
13

6 Data Arithmetic II
  6.3 Computer Arithmetic 

 27.01.2026
14

7 Microarchitecture II
  7.1 Vector-Pipelining

 03.02.2026
15 Puffer 10.02.2026
16 Exam 20.02.2026

Literatur

 

  • Andrew S. Tannenbaum: Computerarchitektur, 5.Auflage, Pearson Studium, 2006
  • English: Andrew S. Tanenbaum (with contributions from James R. Goodman):
  • Structured Computer Organization, 4th Ed., Prentice Hall International, 2005.